Astronomi so okoli bele pritlikavke J1328−1450 odkrili dva ločena obroča plina, ki ju razdvaja jasna vrzel. Najverjetnejša razlaga je, da obroča vzdržujeta dve planetarni telesi, ki sta preživeli smrt svoje zvezde. Manjše bi lahko bilo veliko kot asteroid, večje pa celo kot Pluton ali Luna. Teles astronomi niso neposredno opazili, zato njun obstoj še ni dokončno potrjen.
Bela pritlikavka J1328−1450 je gosto in vroče jedro zvezde, ki je porabila jedrsko gorivo ter odvrgla zunanje plasti. Podoben konec čaka tudi Sonce, čeprav šele čez več milijard let.
Ko zvezda, podobna Soncu, vstopi v zadnje obdobje življenja, se močno razširi v rdečo orjakinjo. Pri tem lahko pogoltne najbližje planete, druge pa s spremembo svoje mase potisne v nove in nestabilne orbite.
Trki in močne plimske sile nato manjša planetarna telesa razbijejo v prah, kamenje in plin. Okoli preostale bele pritlikavke lahko tako nastane obroč razbitin nekdanjega planetarnega sistema.
Sistem J1328−1450 pa je drugačen od vseh podobnih sistemov, ki so jih astronomi poznali doslej. Raziskava, opravljena z Zelo velikim teleskopom Evropskega južnega observatorija v Čilu, je objavljena v reviji Nature Astronomy.
Štirje vrhovi so razkrili dva obroča
Astronomi bele pritlikavke in snovi okoli nje ne vidijo kot ostro fotografijo z ločenimi obroči. Njeno zgradbo so razbrali iz svetlobe, ki jo oddajajo različni kemični elementi v plinu.
Uporabili so instrument X-shooter na Zelo velikem teleskopu v puščavi Atacama. Plin, ki kroži okoli zvezde, se na eni strani obroča premika proti Zemlji, na drugi pa stran od nje. Zaradi Dopplerjevega pojava se svetloba ene strani premakne proti krajšim, svetloba druge pa proti daljšim valovnim dolžinam.
Običajen vrteči se plinski obroč zato v spektru ustvari dva vrhova. Pri J1328−1450 pa so astronomi opazili štiri.
Štirje spektralni vrhovi kažejo, da plin okoli bele pritlikavke kroži z dvema različnima hitrostma in je razporejen v dva koncentrična obroča, med katerima je vrzel.
Notranji obroč sega približno od 0,14 do 0,34 polmera Sonca od bele pritlikavke, zunanji pa od približno 0,54 do 1,93 Sončevega polmera. Čeprav so te razdalje na zvezdni lestvici majhne, sta obroča jasno ločena.
Njuna oblika se v več kot dveh letih opazovanj ni bistveno spremenila, kar kaže, da je zgradba razmeroma stabilna.
Razbitine dveh različnih svetov?
V obročih so zaznali kalcij, kisik, magnezij in železo. To so elementi, značilni za kamnita planetarna telesa, kakršna najdemo tudi v Osončju.
Toda kemična sestava obročev ni enaka. Notranji obroč vsebuje razmeroma veliko magnezija, medtem ko ga je v zunanjem bistveno manj.
Različna sestava bi lahko pomenila, da obroča napajata ostanka dveh različnih planetarnih teles. Druga možnost je, da snov izvira iz različnih plasti istega razslojenega telesa, denimo iz njegove skorje in notranjosti.
Okoli bele pritlikavke je poleg plina tudi veliko prahu. Raziskovalci domnevajo, da dve preživeli telesi med kroženjem trčita v prašne delce oziroma jih razpršujeta. Pri teh stikih nastaja plin, ki se zadržuje v dveh ločenih območjih.
Če plina ne bi stalno nekaj ustvarjalo na določenih razdaljah, bi se sčasoma razširil in zapolnil vrzel med obročema. Obstoj dveh preživelih teles je zato po oceni raziskovalcev najboljša trenutna razlaga nenavadne zgradbe.
Eno telo bi lahko bilo veliko kot Pluton
Domnevnih teles zaradi šibke svetlobe in bližine bele pritlikavke niso neposredno zaznali. Njuno možno velikost so ocenili na podlagi razdalje od zvezde in sil, ki bi jih morali prenesti.
Bela pritlikavka je po velikosti primerljiva z Zemljo, vendar vsebuje velik del mase nekdanje zvezde. Njena gravitacija zato povzroča izredno močne plimske sile, ki lahko manjše in šibko povezane objekte raztrgajo.
Notranje telo bi moralo biti dovolj trdno in gosto, da bi preživelo tako blizu zvezde. Po izračunih bi lahko bilo veliko od nekaj do nekaj deset oziroma nekaj sto kilometrov, odvisno od natančne orbite in notranje trdnosti.
Zunanje telo lahko na večji razdalji doseže precej večje mere. V skrajnem primeru bi bilo lahko po velikosti primerljivo s Ceresom, Plutonom ali celo Luno.
To so dovoljene velikosti na podlagi modelov, ne meritve dejanskih teles. Raziskava zato ne dokazuje, da okoli bele pritlikavke res kroži objekt velikosti Plutona.
Možen pogled v prihodnost Osončja
Sonce bo čez približno pet milijard let porabilo vodik v svojem jedru in se začelo spreminjati v rdečo orjakinjo. Merkur in Venera bosta skoraj zagotovo uničena, usoda Zemlje pa je odvisna od izgubljanja Sončeve mase, širjenja njegovega zunanjega ovoja in plimskih sil.
Po odvrženju zunanjih plasti bo ostala bela pritlikavka. Planeti in asteroidi, ki bodo preživeli, bodo lahko medsebojno gravitacijsko vplivali, spreminjali orbite in trčili. Del razbitin bi lahko končal v obroču okoli ostanka Sonca.
Sistem J1328−1450 zato ne prikazuje natančne prihodnosti Osončja, temveč primer, kako zapleten in kaotičen je lahko konec planetarnega sistema tudi po tem, ko njegova zvezda ugasne.
